一、情況簡(jiǎn)介

華北油田任北110kV變電站2011年進(jìn)行了綜合自動(dòng)化改造，主變保護(hù)采用北京四方繼保自動(dòng)化股份有限公司生產(chǎn)的 CSC—326G型數(shù)字式變壓器保護(hù)，分為CSC—326GD差動(dòng)保護(hù)、CSC—326GH高壓側(cè)后備保護(hù)、CSC—326GL中、低壓側(cè)后備保護(hù)。于 2011年底投入運(yùn)行，在運(yùn)行過程中，當(dāng)供電負(fù)荷大幅增加時(shí)，2#主變差動(dòng)保護(hù)裝置頻繁發(fā)出“差流越限”告警信號(hào)，使得該變壓器主保護(hù)——差動(dòng)保護(hù)處于異常狀態(tài)，這大大影響了保護(hù)裝置運(yùn)行的可靠性，必須及時(shí)查找原因加以處理。

二、原因分析

在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)裝置進(jìn)行檢查，裝置采樣顯示Ia差流為0.83A，Ib差流為0.98，Ic差流為0.88，

差動(dòng)動(dòng)作定值整定為2.4A，差流越限告警判據(jù)為：Idφ>0.3Icd(Idφ為各相差動(dòng)電流)，即差流越限告警值為0.72A。不平衡電流超過差流越限定值，因此發(fā)出“差流越限”告警信號(hào)。

引起變壓器差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流通常有4種原因：1變壓器各側(cè)電流互感器型號(hào)不同，即各側(cè)電流互感器的飽和特性和勵(lì)磁電流不同而引起的不平衡電流;2實(shí)際的電流互感器變比和計(jì)算變比不同引起的不平衡電流;3改變變壓器調(diào)壓分接頭引起的不平衡電流;4暫態(tài)情況下短路電流的非周期分量對(duì)電流互感器的影響和變壓器空載投入產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流引起的不平衡電流。

由于差流越限告警是在正常運(yùn)行且無調(diào)壓操作時(shí)發(fā)出，不存在暫態(tài)情況和調(diào)壓分接頭

問題，保護(hù)班人員對(duì)變壓器各側(cè)的電流互感器進(jìn)行特性試驗(yàn)(匝比極性試驗(yàn)、磁化曲線試驗(yàn))，匝比、極性均符合設(shè)計(jì)要求，且電流互感器都滿足10%誤差曲線要求，測(cè)量差動(dòng)回路不平衡電流也在正常范圍內(nèi)，因此與電流互感器特性無關(guān)。

當(dāng)白天負(fù)荷比較小時(shí)，差流越限告警消失，對(duì)2#主變保護(hù)外部電流回路進(jìn)行相量測(cè)試，并和裝置采樣信息進(jìn)行比較，見下表：

相量測(cè)量值與裝置采樣值比較

核對(duì)儀器測(cè)量與裝置采樣值結(jié)果均一致。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢查情況和測(cè)試數(shù)據(jù)，基本排除了外部電流回路和電流互感器的原因。問題一定出在差動(dòng)保護(hù)裝置，比較保護(hù)裝置正常運(yùn)行狀態(tài)和發(fā)出“差流越限” 告警狀態(tài)時(shí)的區(qū)別是負(fù)荷電流相差很大，即告警狀態(tài)下負(fù)荷電流較大，因此差流越限與負(fù)荷電流增大有關(guān)，表明保護(hù)裝置的采集系統(tǒng)在較大的負(fù)荷電流情況下工作不正常。

對(duì)保護(hù)裝置重新進(jìn)行校驗(yàn)，我們采用對(duì)比分析法(與1#主變差動(dòng)保護(hù)裝置對(duì)比)進(jìn)行分析。首先斷開2#主變?nèi)齻?cè)102、302、602開關(guān)，停2#主變，再查看1#主變差動(dòng)保護(hù)裝置高壓側(cè)、中壓側(cè)、低壓測(cè)測(cè)量的有效值以及差流值如圖1、圖2：

從保護(hù)裝置顯示可知1#主變110kV側(cè)、35kV側(cè)、6kV側(cè)三側(cè)A相電流與相位分別為：1.553A，0°;1.794A，168.3°;0.850A，-59.82°。三側(cè)A相差流為IA0.058A。

1#主變差動(dòng)保護(hù)裝置一直正常，用保護(hù)試驗(yàn)臺(tái)把1#主變的三側(cè)A相電流與相位角值同時(shí)加給2#主變差動(dòng)保護(hù)裝置，結(jié)果差流顯示為：差流 IA0.175A，是1#主變裝置顯示的差流0.058A的3倍;再把1#主變?nèi)齻?cè)電流值擴(kuò)大2倍，相位角不變，即3.106、 0.000°，3.588A、168.3°，1.710A、-59.82°同時(shí)加給2#差動(dòng)保護(hù)裝置，結(jié)果差流顯示為：差流IA0.351A，比擴(kuò)大前的差流0.175擴(kuò)大2倍;最后把1#主變?nèi)齻?cè)電流值擴(kuò)大4倍，相位角不變，即6.212A、0.000°，7.176A、168.3°，3.420A、 -59.82°同時(shí)加給2#差動(dòng)保護(hù)裝置，結(jié)果差流顯示為：差流IA0.703A，比擴(kuò)大前的差流0.175擴(kuò)大4倍。

該變電站負(fù)荷高時(shí)主變?nèi)齻?cè)各相電流可達(dá)到7.33A，8.478A，4.037A，用保護(hù)試驗(yàn)臺(tái)將以上三測(cè)電流同時(shí)加給2#主變差動(dòng)保護(hù)裝置，結(jié)果裝置顯示差流為0.85A，達(dá)到差流越限報(bào)警值0.72A，裝置發(fā)出“差流越限”告警信號(hào)。

從以上試驗(yàn)數(shù)據(jù)以及比較可以看出，2#變差動(dòng)保護(hù)裝置差動(dòng)邏輯運(yùn)算可能存在問題，即保護(hù)程序在計(jì)算差流時(shí)誤差比較大，當(dāng)負(fù)荷增大到一定程度時(shí)，計(jì)算出的差流將超過差流越限定值而發(fā)出告警信號(hào)。

三、結(jié)束語

聯(lián)系廠家更換保護(hù)裝置的CPU插件后，按上述方法加電流試驗(yàn)，差流顯示均正常，與1#裝置顯示基本相同。保護(hù)投入運(yùn)行后，裝置采樣顯示差流IA為0.026A，IB為0.024A，IC為0.025A，至今未發(fā)“差流越限”告警信號(hào)，裝置異常徹底解除。

分析此異常產(chǎn)生的原